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波浪荷载下振动管道周围粉质海床的孔压响应和冲刷室内水槽研究 被引量:1
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作者 肖晓 冯秀丽 +1 位作者 姜建新 林霖 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期133-141,共9页
使用直径为28和46 mm的模型钢管、偏心轮起振器、测波仪、孔隙水压力传感器和超声地形测量仪等,通过比尺为1∶12和1∶20室内波流水槽试验,运用控制变量对比实验法,分析波浪荷载下振动管道周围粉质海床的孔隙水压力响应和冲淤情况。结果... 使用直径为28和46 mm的模型钢管、偏心轮起振器、测波仪、孔隙水压力传感器和超声地形测量仪等,通过比尺为1∶12和1∶20室内波流水槽试验,运用控制变量对比实验法,分析波浪荷载下振动管道周围粉质海床的孔隙水压力响应和冲淤情况。结果表明管道振动和波浪荷载都会导致土体液化,但前者作用远大于后者;波高增加会导致管道周围土体孔隙水压力的最大值增大,而水深增加会导致孔隙水压力的累积程度变大,发生液化需要的时间增长;波浪作用下,海床表面呈均匀下降趋势,海床表面出现波痕,管道正下方被掏蚀;振动管道两侧出现平行于管道的凹槽,直到管道两侧的土体被冲蚀,与管道下方的掏空连成一片,最终形成冲刷坑,管道产生悬跨。 展开更多
关键词 粉质海床 波浪荷载 管道振动 孔隙水压力 海床冲淤
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海底塌陷凹坑、扰动地层及再悬浮沉积物的波致土体液化成因探讨 被引量:2
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作者 刘志钦 任宇鹏 许国辉 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期548-556,共9页
在水下三角洲进行浅地层剖面测量中,经常发现存在塌陷凹坑和扰动地层,该地层通常被视为特殊工程地质条件。关于塌陷凹坑和扰动地层的形成,通常认为是海床液化所导致,但是缺乏有力的解释证据。本文根据在密西西比河与黄河水下三角洲的调... 在水下三角洲进行浅地层剖面测量中,经常发现存在塌陷凹坑和扰动地层,该地层通常被视为特殊工程地质条件。关于塌陷凹坑和扰动地层的形成,通常认为是海床液化所导致,但是缺乏有力的解释证据。本文根据在密西西比河与黄河水下三角洲的调查研究结果,结合实验室波浪水槽试验观察到的现象,提出了波致海床液化的观点,能合理地解释三角洲海底出现的塌陷凹坑和扰动地层:海底沉积物的液化振荡使得颗粒逐渐重新排列并压实,液化地层随之呈现厚度降低和强度变大的现象。同时也发现海底沉积物液化使得原来沉积底床深部的黏土析出进入水体,成为再悬浮沉积物。塌陷凹坑的波致液化成因可为海上构筑物建设的工程地质条件提供参考依据。 展开更多
关键词 水下三角洲 粉质土海床 塌陷凹坑 扰动地层 悬浮沉积物 波致液化
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粉沙海床管道在联锁排防护下的冲刷试验研究 被引量:2
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作者 汪求顺 康海贵 +1 位作者 孙英伟 莫仁杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第4期58-63,88,共7页
采用当地海床的天然粉沙进行试验床面的设计,对海底管道在实际海床受到的极限波浪和最大水流作用进行试验,在管道上方铺设混凝土联锁排,对联锁排块体稳定性和其对管道防护的有效性进行研究。通过物理模型试验,研究了在极限波浪和最大水... 采用当地海床的天然粉沙进行试验床面的设计,对海底管道在实际海床受到的极限波浪和最大水流作用进行试验,在管道上方铺设混凝土联锁排,对联锁排块体稳定性和其对管道防护的有效性进行研究。通过物理模型试验,研究了在极限波浪和最大水流作用下,管道在粉沙床面最大冲刷深度。通过不同水深中波流条件下研究了混凝土联锁排防护效果及其周围床面的冲刷变化,观测了联锁排的稳定性。试验结果表明:按半经验半理论简化公式得出的联锁排厚度能满足稳定性的要求,比水利部规范计算的联锁排厚度偏大的公式更加适合应用,试验期间混凝土联锁排的排面稳定,能有效保护管道,在该防护下管道没有冲刷,只在联锁排上下游与床面接触的来流段和尾端有冲刷,但该冲刷深度不影响联锁排整体的稳定性。 展开更多
关键词 海底管道 联锁排 冲刷深度 粉沙海床 极限波浪 稳定性
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波浪作用下黄河口粉土海床粗化室内模型试验研究 被引量:2
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作者 李晓东 刘红军 +1 位作者 张民生 王秀海 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期46-50,共5页
利用室内水槽模型实验,对黄河口粉质海床土在波浪荷载下的粗化现象进行了研究,试验中观测了土体表层沉积物的变化,测量了土体内孔隙水压力及土的粒径变化,结合高密度电阻率法探测结果分析探讨了波浪作用下土体粗化机理。研究表明,波浪... 利用室内水槽模型实验,对黄河口粉质海床土在波浪荷载下的粗化现象进行了研究,试验中观测了土体表层沉积物的变化,测量了土体内孔隙水压力及土的粒径变化,结合高密度电阻率法探测结果分析探讨了波浪作用下土体粗化机理。研究表明,波浪作用会使粉质海床土发生明显的粗化现象;土体液化是波浪导致粉土粗化的首要条件;土体内超孔隙水压力累积及消散是细颗粒物质迁移的主要动力。该结果对于研究黄河口粉土海床地貌的形成有一定参考意义。 展开更多
关键词 波浪 粉土海床 粗化 水槽实验
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随机波作用下海底管道振动对土体液化的影响
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作者 徐兴雨 齐静静 +5 位作者 徐继尚 刘福兴 李家宁 王伟斌 徐涛 张亚欣 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2023年第10期93-100,共8页
海底管道-土体-水体相互作用对土体和管道的稳定性具有重要影响,但波浪作用下海底管道对其周围土体性质的影响仍有待深入研究。通过一系列室内波浪水槽试验,研究了波浪荷载和管道振动作用下海床土体内部的超孔隙水压力响应。实验结果表... 海底管道-土体-水体相互作用对土体和管道的稳定性具有重要影响,但波浪作用下海底管道对其周围土体性质的影响仍有待深入研究。通过一系列室内波浪水槽试验,研究了波浪荷载和管道振动作用下海床土体内部的超孔隙水压力响应。实验结果表明,管道的铺设会增大海底土体超孔隙水压力累积程度,当管道发生振动时,海床土体超孔隙水压力累积程度进一步增大,从而增加了土体液化势。此外,波高增加也会导致海床土体的超孔隙水压力累积程度增大。本文研究成果对管道-土体相互作用研究和海底管道维护具有指导意义。 展开更多
关键词 水槽实验 粉质海床 随机波浪 管道振动 孔压响应
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重复插拔桩引发粉质海床扰动效应研究 被引量:1
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作者 宋玉鹏 宋丙辉 +2 位作者 孙永福 周其坤 王振豪 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期50-58,共9页
自升式钻井平台的插桩和拔桩过程会严重扰动天然海床,形成安全隐患。借助室内物理模型试验模拟了粉质海床中自升式平台的插拔桩过程,并将物理模型试验结果与现场CPT重复贯入测试结果进行了对比分析,从定性和定量角度探讨了单次和重复插... 自升式钻井平台的插桩和拔桩过程会严重扰动天然海床,形成安全隐患。借助室内物理模型试验模拟了粉质海床中自升式平台的插拔桩过程,并将物理模型试验结果与现场CPT重复贯入测试结果进行了对比分析,从定性和定量角度探讨了单次和重复插拔桩引起的粉质海床扰动效应。研究表明:相比初次插拔桩,二次插拔桩形成桩坑的几何尺寸有所增大;二次插桩较初次插桩引起的超孔压有所下降,最大降幅可达35%;重复插拔桩引发的海床扰动度随距桩靴中心水平距离的增大基本呈线性减小趋势,中间层位土体的扰动度相对浅表层和深层土体更大;相较初次插桩,二次插桩桩端阻力有所减小,但桩端最终峰值阻力却稍有增大,二者的起拔力则比较接近;室内重复插拔桩物理模型试验桩端阻力发展趋势与现场CPT重复贯入探头阻力监测结果吻合较好。 展开更多
关键词 重复插拔桩 粉质海床 扰动效应
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波浪作用下黄河口多层粉质土海床动力响应特征差异性分析 被引量:6
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作者 郭秀军 朱大伟 +1 位作者 孟庆生 蒋甫伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2270-2276,共7页
以黄河水下三角洲埕岛海域5种典型层序粉质土海床为模型,以Biot理论为基础,采用有限差分法计算10m深度内海床土应力场、位移场和超静孔隙水压力场分布,并与实际观测结果进行对比。研究揭示在波浪荷载作用下,多层海床土位移、孔隙水压力... 以黄河水下三角洲埕岛海域5种典型层序粉质土海床为模型,以Biot理论为基础,采用有限差分法计算10m深度内海床土应力场、位移场和超静孔隙水压力场分布,并与实际观测结果进行对比。研究揭示在波浪荷载作用下,多层海床土位移、孔隙水压力除在表层粉质土中出现1个极大值点外,在下覆软弱层中还将出现第2个极大值点,而应力在界面位置将急剧减小。表层粉质土中出现的第1个极值是引发小规模浅表地质灾害的动力学因素,而大规模地质灾害的发生和下覆软弱层中第2个极值直接相关。海床土沉积层序对土层稳定性影响大,其中"上硬下软"的沉积结构最不稳定,在强浪作用下容易发生大规模地质灾害。 展开更多
关键词 波浪 多层粉质土海床 动力响应 地质灾害 黄河水下三角洲
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海底线缆在液化海床中的受力试验及防护固定桩最优间距计算
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作者 李猛 许兴北 +2 位作者 田浩 许国辉 陈志远 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期142-151,共10页
为解决海床液化以后埋置线缆被液化土体携带作近似椭圆的运动而导致其位于液化区域边缘处的部分发生弯折疲劳破坏的问题,本文利用波浪水槽试验,对模型线缆的竖向位移和端部受力进行了监测,结果显示土体液化后的波动造成此2项监测数据均... 为解决海床液化以后埋置线缆被液化土体携带作近似椭圆的运动而导致其位于液化区域边缘处的部分发生弯折疲劳破坏的问题,本文利用波浪水槽试验,对模型线缆的竖向位移和端部受力进行了监测,结果显示土体液化后的波动造成此2项监测数据均有增大,表明了液化土可能对埋设其中的线缆有损毁作用。本文提出在海床内埋设桩基固定线缆的方案,从而基于悬链线方程,并根据埕岛海域海洋动力环境特征来计算该海域海底电缆的防护固定桩最优间距。计算结果表明,当土体液化后,埕岛海域电缆在无保护措施的情况下可能会发生断裂,当设置防护固定桩间距为300 m时,可起到保护作用。 展开更多
关键词 海底线缆 粉质土海床 波致液化 悬链线公式 防护固定桩
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